Thông tin di động số đang ngày càng phát triển mạnh mẽ trên thế giới với những ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực thông tin, trong dịch vụ và trong cuộc sống hằng ngày. Các kĩ thuật không ngừng được hoàn thiện đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Công nghệ điện thoại di động phổ biến nhất thế giới GSM đang gặp nhiều cản trở và sẽ sớm bị thay thế bằng những công nghệ tiên tiến hơn, hỗ trợ tối đa các dịch vụ như Internet, truyền .
W-CDMA là một bước đột phá của ngành di động, bởi vì nó cung cấp băng thông rộng hơn cho người sử dụng. Điều đó có nghĩa sẽ có các dịch vụ mới và nhiều thuận tiện hơn trong dịch vụ thoại và sử dụng các ứng dụng dữ liệu như truyền thông hữu ích như điện thoại truyền , định vị và tìm kiếm thông tin, truy cập Internet, truyền tải dữ liệu dung lượng lớn, nghe nhạc và xem video chất lượng cao,
Xuất phát từ ý tưởng muốn tìm hiểu công nghệ W-CDMA và mạng W-CDMA em đã chọn đề tài: “ Quy hoạch và tối ưu mạng W-CDMA”làm đồ án tốt nghiệp.
Nội dung đề tài chia làm 4 chương:
Chương 1: Công nghệ WCDMA
Chương này trình bày tổng quan về quá trình phát triển của các hệ thống thông tin di động trong tiến trình lên 3G. Cấu trúc mạng lõi, mạng truy nhập vô tuyến UTRAN trong WCDMA. Đồng thời trình bày, các thủ tục liên quan đến giao diện vô tuyến bao gồm điều khiển công suất và cấu trúc các kênh vô tuyến sử dụng trong mạng WCDMA.
Chương 2: Quy hoạch mạng WCDMA
Chương này trình bày quá trình quy hoạch mạng WCDMA bao gồm khởi tạo quy hoạch, quy hoạch chi tiết mạng, vận hành, các công thức tính toán, hai mô truyền dẫn Hata-Okumura và Walfisch-Ikegami là phương tiện cơ bản để tính suy hao đường truyền.
Chương 3: Các giải pháp tối ưu mạng WCDMA
Giới thiệu về thuật toán tối ưu. Đưa ra 2 giải pháp tối ưu là bài toán dự báo lưu lượng bằng phương pháp hồi quy để đưa ra các giải pháp tối ưu kịp thời và phân tập dàn anten thích ứng để tăng dung lượng mạng.
Chương 4: Phần mô phỏng quy hoạch mạng WCDMA
Trong phần này sẽ giới thiệu lưu đồ thuật toán mô phỏng - tính toán các bước quy hoạch mạng W-CDMA và cùng các cửa sổ giao diện chương trình mô phỏng viết bằng ngôn ngữ Visual Basic 6.
Và cuối cùng là kết luận và hướng phát triển của đề tài.
109 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 2619 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Quy hoạch và tối ưu mạng WCDMA, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN
KHOA KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
QUY HOẠCH VÀ TỐI ƯU MẠNG WCDMA
Giáo viên hướng dẫn : ThS.Hồ Văn Phi
Sinh viên thực hiện : NguyễnViệt Vương
Lớp : ĐTVT - K28
Quy Nhơn, 6/2010
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN
KHOA KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
QUY HOẠCH VÀ TỐI ƯU MẠNG WCDMA
Giáo viên hướng dẫn : ThS.Hồ Văn Phi
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Việt Vương
Lớp : ĐTVT - K28
Quy Nhơn, 6/2010
MỤC LỤC
Trang
BẢNG TRA CỨU CÁC TỪ VIẾT TẮT iv
DANH MỤC BẢNG BIỂU x
DANH MỤC HÌNH VẼ xi
CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ WCDMA 1
1.1. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1
1.1.1. Hệ thống thông tin di động thế hệ 1 1
1.1.2. Hệ thống thông tin di động thế hệ 2 2
1.1.2.1. Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA 3
1.1.2.2. Đa truy cập phân chia theo mã CDMA 4
1.2. HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ BA (3G - THE THIRD GENERATION) 6
1.3. YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ BA 7
1.4. SỰ KHÁC NHAU CƠ BẢN GIỮA WCDMA VÀ GIAO DIỆN VÔ TUYẾN THẾ HỆ THỨ 2 11
1.5. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN MẠNG WCDMA 12
1.5.1. Mô cấu trúc mạng WCDMA 13
1.5.2. Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN: 16
1.5.2.1. Đặc trưng của UTRAN 16
1.5.2.2. Bộ điều khiển mạng vô tuyến UTRAN 17
1.5.2.3. Node B 18
1.5.3. Giao diện vô tuyến 18
1.5.3.1. Giao diện UTRAN – CN, IU 18
1.5.3.2. Giao diện RNC – RNC, IUr 19
1.5.3.3. Giao diện RNC – Node B, IUb 20
1.6. CÁC LOẠI KÊNH TRONG UTRAN 20
1.6.1. Các kênh lôgic 20
1.6.2. Các kênh vật lý 21
1.6.3. Các kênh truyền tải 22
1.6.3.1. Kênh truyền tải riêng 22
1.6.3.2. Các kênh truyền tải chung 23
1.7. KỸ THUẬT TRẢI PHỔ TRONG WCDMA 25
1.8. ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TRONG WCDMA 26
1.8.1. Điều khiển công suất vòng hở (OLPC) 27
1.8.2. Điều khiển công suất vòng kín (CLPC) 28
1.8.3. Các trường hợp điều khiển công suất đặc biệt 29
CHƯƠNG 2: QUY HOẠCH MẠNG WCDMA 40
2.1. KHỞI TẠO QUY HOẠCH (ĐỊNH CỠ MẠNG) 41
2.1.1. Sơ đồ khối quá trình định cỡ mạng 42
2.1.2. Phân tích quỹ năng lượng đường truyền vô tuyến 43
2.1.2.1. Quỹ năng lượng đường lên 44
2.1.2.2. Quỹ năng lượng đường xuống 47
2.1.2.3. Độ nhạy máy thu 51
2.1.2.4. Độ lợi chuyển giao mềm và giới hạn hiệu ứng che tối 52
2.1.3. Xác định bán kính và vùng phủ sóng cell 53
2.1.4. Quy hoạch dung lượng và vùng phủ - lặp tối ưu 54
2.1.5. Định cỡ RNC(Radio network Control) 56
2.2. QUY HOẠCH CHI TIẾT 58
2.2.1. Phân tích suy hao đường truyền và các mô truyền dẫn 59
2.2.2. Các mô truyền dẫn cơ bản 59
2.2.2.1. Mô Hata-Okumura 59
2.2.2.2. Mô Walfisch - Ikegami 61
2.2.3. Lặp đường lên và đường xuống 64
2.2.4. Hậu xử lý - Dự báo vùng phủ mạng và phân tích kênh chung 65
2.3. TỐI ƯU MẠNG 65
CHƯƠNG 3: CÁC GIẢI PHÁP TỐI ƯU MẠNG W-CDMA 68
3.1. MÔ TẢ TOÁN HỌC CỦA VẤN ĐỀ TỐI ƯU HOÁ 68
3.2.TỐI ƯU TRONG QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ MẠNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO LƯU LƯỢNG 69
3.2.1. Quy trình dự báo lưu lượng 69
3.2.2. Dự báo lưu lượng bằng phương pháp hồi quy tuyến tính 70
3.2.3. Dự báo lưu lượng bằng phương pháp hồi quy đàn hồi 72
3.3. CÁC CÔNG NGHỆ ĐỂ TĂNG DUNG LƯỢNG ĐƯỜNG TRUYỀN TRONG W-CDMA 75
3.3.1. Phân tập dàn anten thích ứng 75
3.3.2. Cấu phân tập dàn anten thích ứng 77
CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG BÀI TOÁN TÍNH BÁN KÍNH CELL VÀ TỔNG LƯU LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG WCDMA 81
4.1. LƯU ĐỒ TÍNH TOÁN 81
4.1.1. Lưu đồ thuật toán tổng quát: 81
4.1.2. Lưu đồ thuật toán chi tiết 82
4.2. KẾT QUẢ CHƯƠNG TRÌNH 84
4.2.1 Giao diện chính: 84
4.2.2.Tính suy hao đường truyền 84
4.2.3. Tính kích thước Cell 85
4.2.4. Tính dung lượng kênh 85
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 87
TÀI LIỆU THAM KHẢO 89
PHỤ LỤC A1
BẢNG TRA CỨU CÁC TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu
Tiếng Anh
Tiếng Việt
1G
First Generation
Hệ thống thông tin di động thế hệ 1
2G
Second Generation
Hệ thống thông tin di động thế hệ 2
3G
Third Generation
Hệ thống thông tin di động thế hệ 3
ACCH
Associated Control Channels
Kênh điều khiển liên kết
AI
Acquisition Indicator
Chỉ thị bắt
AMPS
Advanced Mobile Phone System
Hệ thống điện thoại di động tiên tiến
ARQ
Automatic Repeat Request
Yêu cầu lặp lại tự động
AS
Access Stratum
Tầng truy nhập
BCCH
Broadcast Control Channel
Kênh quảng bá điều khiển
BCH
Broadcast Channel
Kênh quảng bá
BER
Bit Error Ratio
Tỷ số bit lỗi
BSC
Base Station Controler
Bộ điều khiển trạm gốc
BSS
Base Station Subsystem
Phân hệ trạm gốc
BTS
Base Tranceiver Station
Trạm vô tuyến gốc
BPSK
Binary Phase Shift Keying
Khóa dịch pha nhị phân
CCCH
Common Control Channel
Kênh điều khiển chung.
CDMA
Code Division Multiple Access
Đa truy cập chia theo mã
C/I
Carrier to Interference ratio
Tỷ số sóng mang trên nhiễu
CCCH
Common Control Chanel
Kênh điều khiển chung
CCPCH
Common Control Physical Chanel
Kênh vật lý điều khiển chung
CLPC
Closed Loop Power Control
Điều khiển công suất vòng kín
CN
Core Network
Mạng lõi
CPCC
Common Power Control Chanel
Kênh điều khiển công suất chung
CPCH
Common Packet Chanel.
Kênh gói chung
CPICH
Common Pilot Chanel
Kênh hoa tiêu chung
CR
Chip Rate
Tốc độ chip (tương đương với tốc độ trải phổ của kênh)
CS
Circuit Switch
Chuyển mạch kênh
DCA
Dynamic Chanel Allocation
Phân bổ kênh động
DCCH
Dedicated Control Channel
Kênh điều khiển dành riêng
DPCCH
Dedicated Physical Control Chanel
Kênh điều khiển vật lý riêng
DPCH
Dedicated Physical Chanel
Kênh vật lý riêng
DPDCH
Dedicated Physical Data Chanel
Kênh số liệu vật lý riêng
DTCH
Dedicated Traffic Chanel
Kênh lưu lượng riêng
DTE
Data Terminal Equipment
Thiết bị đầu cuối số liệu
DSCH
Downlink Shared Chanel
Kênh dùng chung đường xuống
DSSS
Direct Sequence Spread Spectrum
Trải phổ chuỗi trực tiếp
EDGE
Enhanced Data rate for GSM Evolution
Tăng tốc độ truyền dẫn
ETSI
European Telecommunications Standards Institute
Viện Tiêu chuẩn viễn thông châu Âu
FACCH
Fast Associated Control Channel
Kênh điều khiển liên kết nhanh
FACH
Forward Access Chanel
Kênh truy nhập đường xuống
FAUSCH
Fast Uplink Signalling Chanel
Kênh báo hiệu đường lên nhanh
FCCCH
Forward Common Control Chanel
Kênh điều khiển chung đường xuống
FCCH
Frequency Correction Channel
Kênh hiệu chỉnh tần số
FDD
Frequency Division Duplex
Ghép kênh song công phân chia theo tần số
FDMA
Frequence Division Multiple Access
Đa truy cập phân chia theo tần số
FDCCH
Forward Dedicated Control Chanel
Kênh điều khiển riêng đường xuống
FSK
Frequency Shift Keying
Khoá điều chế dịch tần
GOS
Grade Of Service
Cấp độ phục vụ.
GSM
Global System for Mobile Communication
Thông tin di động toàn cầu
GPS
Global Position System
Hệ thống định vị toàn cầu
GPRS
General Packet Radio Services
Dịch vụ vô tuyến gói chung
Handover
Chuyển giao
HH
Hard Handoff
Chuyển giao cứng
HSCSD
Hight Speed Circuit Switched Data
Hệ thống chuyển mạch kênh tốc độ cao
IMT-2000
International Mobile Telecommunication
Tiêu chuẩn thông tin di động toàn cầu
IMSI
International Mobile Subscriber Identity
Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế
IS-54
Interim Standard 54
Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA của Mỹ (do AT&T đề xuất)
IS-136
Interim Standard 136
Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA cải tiến của Mỹ (AT&T)
IS-95A
Interim Standard 95A
Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA cải tiến của Mỹ (Qualcomm)
ISDN
Integrated Servive Digital Network
Mạng số đa dịch vụ
ITU-R
International Mobile Telecommunication Union Radio Sector
Liên minh viễn thông quốc tế bộ phận vô tuyến
IWF
InterWorking Function
Chức năng tương tác mạng
LAC
Link Access Control
Điều khiển truy nhập liên kết
LAI
Location Area Indentify
Nhận dạng vùng vị trí
LLC
Logical Link Control
Điều khiển liên kết logic
LR
Location Registration
Đăng ký vị trí
MAI
Multipe acess Interference
Nhiễu đa truy cập
ME
Mobile Equipment
Thiết bị di động
MS
Mobile Station
Trạm di động
MTP
Message Transfer Part
Phần truyền bản tin
MSC
Mobile Service Switching Center
Tổng đài di động
NAS
Non-Access Stratum
Tầng không truy nhập
Node B
Là nút logic kết cuối giao diện IuB với RNC
NSS
Network and Switching Subsystem
Hệ thống chuyển mạch
ODMA
Opportunity Driven Multiplex Access
Đa truy cập theo cơ hội
OM
Operation and Management
Khai thác và bảo dưỡng
PAGCH
Paging and Access
Kênh chấp nhận truy cập và nhắn tin
PCCC
Parallel Concatenated Convolutional Code
Mã xoắn móc nối song song
PCCH
Paging Control Chanel
Kênh điều khiển tìm gọi
PCH
Paging Channel
Kênh nhắn tin
PCPCH
Physical Common Packet Chanel .
Kênh gói chung vật lý
PCS
Personal Communication Services
Dịch vụ thông tin cá nhân
PLMN
Public Land Mobile Network
Mạng di động mặt đất công cộng
PSTN
Public Switched Telephone Network
Mạng chuyển mạch thoại công cộng
QPSK
Khóa dịch pha vuông góc
RACH
Random Access Channel
Kênh truy cập ngẫu nhiên
RLB
Radio Link Budgets
Quỹ năng lượng đường truyền
RNC
Radio Network Control
Bộ điều khiển mạng vô tuyến
RRC
Radio Resource Control
Điều khiển tài nguyên vô tuyến
SCH
Synchronization Channel
Kênh đồng bộ
SDCCH
Stand alone Dedicated Control Channel
Kênh điều khiển dành riêng
SDMA
Space Division Multiple Access
Đa truy cập phân chia theo không gian
SNR
Signal - to - Noise Ratio
Tỷ số tín hiệu trên tạp âm
SIR
Signal - to - Interference Ratio
Tỷ số tín hiệu trên xuyên nhiễu
TACH
Traffic and Associated Channel
Lênh lưu lượng và liên kết
TCH
Traffic Channel
Kênh lưu lượng
TDMA
Time Division Multiple Acces
Đa truy cập phân chia theo thời gian
TDD
Time Division Duplex
Ghép song công phân chia thời gian
UTRAN
Universal Terrestrial Radio Access Network
Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu
UMTS
Universal Mobile Telecommunnication System
Hệ thống viễn thông di động toàn cầu
VA
Voice Activity factor
Hệ số tích cực thoại
VBR
Variable Bit Rate
Tốc độ bít khả biến
WCDMA
Wideband Code Division Multiplex Access
Đa truy cập phân chia theo mã băng rộng
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Số hiệu
Tên bảng
Trang
1.1
Phân loại các dịch vụ ở IMT-2000.
9
1.2
Những điểm khác biệt chính giữa WCDMA và GSM.
11
2.1
Ví dụ tính toán năng lượng truyền sóng đường lên
53
2.2
Các giá trị K sử dụng cho tính toán vùng phủ sóng.
54
2.3
Ví dụ về dung lượng của một RNC.
57
2.4
So sánh tổn hao đường truyền từ mô hình Hata và Walfisch-Ikegami.
64
3.1
Số liệu thực tế.
71
3.2
Tính toán.
71
3.3
Tính giá trị thuê bao.
72
3.4
Số liệu thực tế
72
3.5
Tính toán
73
3.6
Tính giá trị dự báo
74
DANH MỤC HÌNH VẼ
Số hiệu
Tên hình vẽ
Trang
1.1
Cấu trúc khung TDMA điển .
4
1.2
Giản đồ truy nhập theo mã.
5
1.3
Lộ trình phát triển từ 2G đến 3G.
7
1.4
Các khu vực dịch vụ của IMT-2000.
8
1.5
Các dịch vụ đa phương tiện trong hệ thống thông tin di động thế hệ ba.
13
1.6
Cấu trúc của UMTS.
14
1.7
Mô tổng quát các giao diện vô tuyến của UTRAN
17
1.8
Các loại kênh trong UTRAN.
20
1.9
Các kênh vật lý đường lên.
21
1.10
Các kênh vật lý đường xuống.
22
1.11
Kênh truyền tải đường lên và đường xuống.
24
1.12
Tín hiệu trải phổ.
25
1.13
Các cơ chế điều khiển công suất của WCDMA.
27
1.14
OLPC đường lên
28
1.15
Cơ chế điều khiển công suất CLPC.
28
1.16
Điều khiển công suất kết hợp với chuyển giao mềm.
29
2.1
Các bước thực hiện quy hoạch mạng.
41
2.2
Các tham số đầu vào và đầu ra trong quá trình định cỡ mạng WCDMA.
42
2.3
Lược đồ quá trình định cỡ mạng vô tuyến WCDMA.
43
2.4
Các thành phần nhiễu tại trạm gốc.
44
2.5
Các thành phần nhiễu tại thuê bao di động.
47
2.6
Tổng quan mô phỏng tĩnh.
58
2.7
Các thành phần của mô truyền sóng.
59
2.8
Các tham số trong mô Walfisch-Ikegami
61
3.1
Nguyên lý của phương pháp phân tập dàn anten thích nghi
76
3.2
Sơ đồ khối tổng quát hệ thống phân tập dàn anten thích nghi.
78
4.1
Lưu đồ thuật toán tổng quát.
81
4.2
Lưu đồ thuật toán chi tiết.
83
4.3
Chương trình chính.
84
4.4
Giao diện tính suy hao đường truyền.
85
4.5
Giao diện tính kích thước Cell.
86
4.6
Giao diện tính dung lượng kênh.
87
LỜI NÓI ĐẦU
Thông tin di động số đang ngày càng phát triển mạnh mẽ trên thế giới với những ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực thông tin, trong dịch vụ và trong cuộc sống hằng ngày. Các kĩ thuật không ngừng được hoàn thiện đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Công nghệ điện thoại di động phổ biến nhất thế giới GSM đang gặp nhiều cản trở và sẽ sớm bị thay thế bằng những công nghệ tiên tiến hơn, hỗ trợ tối đa các dịch vụ như Internet, truyền ...
W-CDMA là một bước đột phá của ngành di động, bởi vì nó cung cấp băng thông rộng hơn cho người sử dụng. Điều đó có nghĩa sẽ có các dịch vụ mới và nhiều thuận tiện hơn trong dịch vụ thoại và sử dụng các ứng dụng dữ liệu như truyền thông hữu ích như điện thoại truyền , định vị và tìm kiếm thông tin, truy cập Internet, truyền tải dữ liệu dung lượng lớn, nghe nhạc và xem video chất lượng cao,…
Xuất phát từ ý tưởng muốn tìm hiểu công nghệ W-CDMA và mạng W-CDMA em đã chọn đề tài: “ Quy hoạch và tối ưu mạng W-CDMA”làm đồ án tốt nghiệp.
Nội dung đề tài chia làm 4 chương:
Chương 1: Công nghệ WCDMA
Chương này trình bày tổng quan về quá trình phát triển của các hệ thống thông tin di động trong tiến trình lên 3G. Cấu trúc mạng lõi, mạng truy nhập vô tuyến UTRAN trong WCDMA. Đồng thời trình bày, các thủ tục liên quan đến giao diện vô tuyến bao gồm điều khiển công suất và cấu trúc các kênh vô tuyến sử dụng trong mạng WCDMA.
Chương 2: Quy hoạch mạng WCDMA
Chương này trình bày quá trình quy hoạch mạng WCDMA bao gồm khởi tạo quy hoạch, quy hoạch chi tiết mạng, vận hành, các công thức tính toán, hai mô truyền dẫn Hata-Okumura và Walfisch-Ikegami là phương tiện cơ bản để tính suy hao đường truyền.
Chương 3: Các giải pháp tối ưu mạng WCDMA
Giới thiệu về thuật toán tối ưu. Đưa ra 2 giải pháp tối ưu là bài toán dự báo lưu lượng bằng phương pháp hồi quy để đưa ra các giải pháp tối ưu kịp thời và phân tập dàn anten thích ứng để tăng dung lượng mạng.
Chương 4: Phần mô phỏng quy hoạch mạng WCDMA
Trong phần này sẽ giới thiệu lưu đồ thuật toán mô phỏng - tính toán các bước quy hoạch mạng W-CDMA và cùng các cửa sổ giao diện chương trình mô phỏng viết bằng ngôn ngữ Visual Basic 6.
Và cuối cùng là kết luận và hướng phát triển của đề tài.
Trong quá trình làm đề tài, em đã cố gắng rất nhiều song do kiến thức và tài liệu tham khảo hạn chế nên đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp và sự giúp đỡ của các Thầy, Cô. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Hồ Văn Phi khoa Kỹ thuật & Công nghệ đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Em xin cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Kỹ thuật & Công nghệ đã giảng dạy và giúp đỡ cho em trong suốt thời gian học tập tai trường.
Quy Nhơn, ngày 10 tháng 6 năm 2010
Sinh viên
Nguyễn Việt Vương
CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ WCDMA
Trong những năm gần đây, công nghệ không dây là chủ đề được nhiều chuyên gia quan tâm trong lĩnh vực công nghệ máy tính và truyền thông. Ban đầu sử dụng thế hệ thông tin tương tự (dùng công nghệ đa truy cập phân chia theo tần số). Phát triển lên hệ thống thông tin tương tự, các hệ thống thông tin số thế hệ 2G ra đời với mục tiêu hỗ trợ dịch vụ và truyền số liệu tốc độ thấp. Hệ thống thông tin 2G sử dụng công nghệ đa truy cập phân chia theo thời gian và phân chia theo mã. Cùng với thời gian, nhu cầu sử dụng dich vụ ngày càng tăng, hệ thống thông tin thế hệ 3G ra đời đáp ứng nhu cầu của con người về dịch vụ có tốc độ cao như: nhắn tin đa phương tiện, điện thoại thấy ,…Thế hệ 3G có tốc độ bit cao hơn, chất lượng gần với mạng cố định, đánh giá sự nhảy vọt nhanh chóng về cả dung lượng và ứng dụng so với các thế hệ trước đó.
1.1. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
1.1.1. Hệ thống thông tin di động thế hệ 1
Những hệ thống thông tin di động đầu tiên, nay được gọi là thế hệ thứ nhất (1G), sử dụng công nghệ analog gọi là đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) để truyền kênh thoại trên sóng vô tuyến đến thuê bao điện thoại di động. Với FDMA, người dùng được cấp phát một kênh trong tập hợp có trật tự các kênh trong lĩnh vực tần số. Trong trường hợp nếu số thuê bao nhiều vượt trội so với các kênh tần số có thể, thì một số người bị chặn lại không được truy cập.
Đặc điểm:
Mỗi MS được cấp phát đôi kênh liên lạc suốt thời gian thông tuyến.
Nhiễu giao thoa do tần số các kênh lân cận nhau là đáng kể.
Trạm thu phát gốc BTS phải có bộ thu phát riêng làm việc với mỗi MS trong cellular.
Hệ thống FDMA điển là hệ thống điện thoại di động tiên tiến AMPS.
Hệ thống di động thế hệ 1 sử dụng phương pháp đa truy cập đơn giản. Tuy nhiên hệ thống không thỏa mãn nhu cầu ngày càng tăng của người dùng về cả dung lượng và tốc độ.
Những hạn chế của hệ thống thông tin di động thế hệ 1:
Phân bổ tần số rất hạn chế, dung lượng nhỏ.
Tiếng ồn khó chịu và nhiễu xảy ra khi máy di động chuyển dịch trong môi trường fading đa tia.
Không cho phép giảm đáng kể giá thành của thiết bị di động và cơ sở hạ tầng.
Không đảm bảo tính bí mật của các cuộc gọi.
Không tương thích giữa các hệ thống khác nhau, đặc biệt ở châu Âu, làm cho thuê bao không thể sử dụng được máy di động của mình ở các nước khác.
Chất lượng thấp và vùng phủ sóng hẹp.
Giải pháp duy nhất để loại bỏ các hạn chế trên là phải chuyển sang sử dụng kỹ thuật thông tin số cho thông tin di động cùng với kỹ thuật đa truy cập mới ưu điểm hơn về cả dung lượng và các dịch vụ được cung cấp. Vì vậy đã xuất hiện hệ thống thông tin di động thế hệ 2.